ทำวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า 3.3V, 5V พร้อมไดโอดและทรานซิสเตอร์

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





ในโพสต์นี้เราเรียนรู้การสร้างวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า 3.3V, 5V จากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเช่นแหล่งจ่ายไฟ 12V หรือ 24V ที่ไม่มี IC

Linear ICs

โดยปกติแรงดันไฟฟ้าแบบลดขั้นตอนจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะได้รับโดยใช้ Linear IC เช่นซีรีส์ 78XX IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้า หรือตัวแปลงบั๊ก



ทั้งสองตัวเลือกข้างต้นอาจเป็นตัวเลือกที่มีราคาแพงและ / หรือตัวเลือกที่ซับซ้อนสำหรับการรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยเฉพาะอย่างรวดเร็วสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ

ซีเนอร์ไดโอด

ซีเนอร์ไดโอด นอกจากนี้ยังมีประโยชน์เมื่อต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าจากแหล่งที่สูงกว่าอย่างไรก็ตามคุณไม่สามารถรับกระแสไฟฟ้าเพียงพอจากแคลมป์แรงดันไฟฟ้าไดโอดซีเนอร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโดยปกติแล้วซีเนอร์ไดโอดจะเกี่ยวข้องกับตัวต้านทานที่มีค่าสูงเพื่อป้องกันตัวเองจากกระแสไฟฟ้าสูงซึ่ง จำกัด การส่งผ่านของกระแสที่สูงขึ้นไปยังเอาต์พุตให้เหลือเพียงมิลลิแอมป์ซึ่งส่วนใหญ่ไม่เพียงพอสำหรับโหลดที่เกี่ยวข้อง



วิธีที่รวดเร็วและสะอาดในการรับ 3.3V หรือ การควบคุม 5V หรือค่าอื่น ๆ ที่ต้องการจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่านั้นคือการใช้ซีรีย์ไดโอดดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้

การใช้ไดโอด Rectifier สำหรับแรงดันตก

ในแผนภาพด้านบนเราจะเห็นไดโอดประมาณ 10 ตัวที่ใช้ในการรับเอาต์พุต 3V ที่ปลายสุดในขณะที่ค่าอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องสามารถมองเห็นได้ในรูปแบบของระดับ 4.2v, 5v และ 6V ในไดโอดดรอปที่เกี่ยวข้อง

เราทราบดีว่าโดยทั่วไปแล้วไดโอดเรียงกระแสจะมีลักษณะลดลงประมาณ 0.6V ในตัวเองซึ่งหมายความว่าศักยภาพใด ๆ ที่ป้อนที่ขั้วบวกของไดโอดจะสร้างเอาต์พุตที่ขั้วลบซึ่งโดยปกติจะมีค่าน้อยกว่าอินพุตที่ขั้วบวกประมาณ 0.6V

เราใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติข้างต้นเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าที่ระบุจากแหล่งจ่ายไฟที่สูงขึ้น

ใช้ 1N4007 Diode สำหรับ 1 Amp Current

ในไดโอด 1N4007 จะแสดงไดโอดซึ่งอาจให้ผลผลิตไม่เกิน 100mA แม้ว่าไดโอด 1N4007 จะได้รับการจัดอันดับให้รองรับได้ไม่เกิน 1 แอมป์ แต่ก็ต้องมั่นใจว่าไดโอดไม่เริ่มร้อนขึ้นมิฉะนั้นจะส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นจึงได้รับอนุญาต .

เนื่องจากเมื่อไดโอดให้ความร้อนสูงขึ้นการลดลงที่ได้รับการจัดอันดับจะเริ่มลดลงไปสู่ศูนย์นั่นคือเหตุผลที่ไม่ควรเกิน 100mA สูงสุดจากการออกแบบข้างต้นเพื่อป้องกันความร้อนเกินและทำให้การตอบสนองที่ดีที่สุดจากการออกแบบ

สำหรับกระแสที่สูงขึ้นเราอาจเลือกใช้ไดโอดที่มีพิกัดสูงกว่าเช่น 1N5408 (สูงสุด 0.5 แอมป์) หรือ 6A4 (สูงสุด 2 แอมป์) เป็นต้น

ข้อเสียเปรียบของการออกแบบข้างต้นคือมันไม่ได้สร้างค่าที่เป็นไปได้ที่แม่นยำที่เอาต์พุตดังนั้นจึงอาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่อาจต้องมีการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเองหรือสำหรับการใช้งานที่พารามิเตอร์โหลดอาจมีความสำคัญในแง่ของข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้า

สำหรับแอปพลิเคชันดังกล่าวการกำหนดค่าต่อไปนี้อาจเป็นที่ต้องการและมีประโยชน์มาก:

การใช้ Emitter Follower BJT

แผนภาพด้านบนแสดงให้เห็นง่ายๆ ผู้ติดตามตัวปล่อย การกำหนดค่าโดยใช้ BJT และตัวต้านทานสองสามตัว

แนวคิดนี้อธิบายได้ด้วยตนเองที่นี่หม้อใช้สำหรับปรับเอาต์พุตให้อยู่ในระดับที่ต้องการตั้งแต่ 3V หรือต่ำกว่าไปจนถึงระดับอินพุตสูงสุดที่ป้อนแม้ว่าเอาต์พุตสูงสุดที่มีอยู่จะน้อยกว่า 0.6V เสมอเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ใช้

ข้อดีของการรวมไฟล์ BJT สำหรับสร้างตัวควบคุม 3.3V หรือ 5V วงจรคือช่วยให้คุณได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการโดยใช้จำนวนส่วนประกอบขั้นต่ำ

นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถใช้โหลดกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นที่เอาต์พุตได้ยิ่งไปกว่านั้นแรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่มีข้อ จำกัด และอาจเพิ่มขึ้นตามความสามารถในการจัดการของ BJT และโดยการปรับแต่งเล็กน้อยในค่าตัวต้านทาน

ในตัวอย่างที่กำหนดสามารถเห็นอินพุต 12V ถึง 24V ซึ่งสามารถปรับแต่งให้เข้ากับระดับที่ต้องการเช่น 3.3V, 6V, 9V, 12V, 15V, 18V, 20V หรือค่ากลางอื่น ๆ เพียงแค่ปัด ลูกบิดรวม โพเทนชิออมิเตอร์ .




ก่อนหน้านี้: Adjustabe CDI Spark Advance / Retard Circuit ถัดไป: วงจรปรับแรงดันไฟฟ้า SMPS